求动点的轨迹方程常用的四种方法

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求动点轨迹方程的几种方法

求动点轨迹方程的几种方法

1、求曲线方程的一般步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围.2、求动点轨迹方程的几种方法:(1)直接法:(2)定义法:(3)相关点代入法:(4)待定系数法;(5)交轨法;(6)参数法:(7)点差法: 典型例题一:直接法: 此类问题重在寻找数量关系。

当所求动点的要满足的条件简单明确时,直接按“建系设点、列出条件、代入坐标、整理化简、限制说明”五个基本步骤求轨迹方程, 称之直接法.例1:已知一条曲线C 在y 轴右边,C 上每一点到点F (1,0)的距离减去它到y 轴距离的差都是1.求曲线C 的方程.二:定义法:熟悉一些基本曲线的定义是用定义法求曲线方程的关键.1)圆:到定点的距离等于定长;2)椭圆:到两定点的距离之和为常数(大于两定点的距离);3)双曲线:到两定点距离之差的绝对值为常数(小于两定点的距离);4)抛物线:到定点与定直线距离相等.(定点不在定直线上).例1.已知点()1,0F ,点A 是直线1:1l x =-上的动点,过A 作直线2l ,12l l ⊥,线段AF 的垂直平分线与2l 交于点P .求点P 的轨迹C 的方程.例2: 一条线段AB 的长等于a 2,两个端点A 和B 分别在x 轴和y 轴上滑动,求AB 中点M 的轨迹方程?例3:已知曲线Γ上的点到点(0,1)F 的距离比它到直线3y =-的距离小2.求曲线Γ的方程.例4:已知ABC ∆的顶点A ,B 的坐标分别为(-4,0),(4,0),C 为动点,且满足,sin 45sin sin C A B =+求点C 的轨迹。

5:一动圆与圆O :122=+y x 外切,而与圆C :08622=+-+x y x 内切,那么动圆的圆心M 的轨迹是:A :抛物线B :圆C :椭圆D :双曲线一支三:相关点代入法 “相关点法”的基本步骤:(1)设点:设被动点坐标为(x ,y ),主动点坐标为(x 1,y 1);(2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式⎩⎪⎨⎪⎧x 1=f (x ,y ),y 1=g (x ,y ); (3)代换:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程.例1:点P (4,-2)与圆x 2+y 2=4上任一点连线的中点轨迹方程是( )例2:已知抛物线2 4C y x =: 焦点为F .点 A P 、满足2AP FA =-.当点A 在抛物线C 上运动时,求动点P 轨迹方程.3.已知A 为曲线2:410C x y 上的动点,定点(2,0)M ,若2AT TM ,求动点T 的轨迹方程.四、交轨法 1.求两曲线的交点轨迹时,可由方程直接消去参数,或者先引入参数来建立这些动曲线的联系,然后消去参数来得到轨迹方程. 2.若动点是两曲线的交点,可以通过这两曲线的方程直接求出交点的轨迹方程,也可以解方程组先求出交点坐标的参数方程,再化为普通方程.例:两条直线10x my --=和10mx y +-=的交点的轨迹方程是( )五、待定系数法六、参数法此类方法主要在于设置合适的参数,求出参数方程,最后消参,化为普通方程。

动点轨迹方程的常见求法

动点轨迹方程的常见求法

动点轨迹方程的常见求法湖南省临澧县第一中学 朱福文 胡鸥 415200一、待定系数法;它常常适用于动点轨迹的曲线类型已知或利用已知条件可直接推断出其轨迹的曲线方程。

其解题步骤为:先设出对应类型的轨迹方程;再求出所设方程中的待定系数。

例1、已知椭圆中心在原点,焦点在坐标轴上,焦距为213,另一双曲线和椭圆有公共焦点,且椭圆的半长轴比双曲线的半实轴大4,椭圆的离心率和双曲线的离心率之比为3 / 7。

求椭圆和双曲线的方程。

解:如果双曲线和椭圆的焦点在x 轴上,即椭圆的长轴、双曲线的实轴在x 轴上,那么可设椭圆方程为22a x +22b y = 1,双曲线的方程为22m x -22ny = 1。

2c = 213 , ∴c = 13 .a – m = 4 , m c : n c = 73 , ∴a = 7 , m = 3 . b 2 = a 2-c 2 = 36 , n 2 = c 2- m 2 =4 .∴椭圆方程为492x +362y = 1,双曲线的方程为92x -42y = 1 ; 如果双曲线和椭圆的焦点在y 轴上,同理可得:∴椭圆方程为492y +362x = 1,双曲线的方程为92y -42x = 1 。

二、直译解析法;该方法的主要思路就是将题目中的几何条件直接翻译为代数条件。

它主要通过建系、设点、列式、化简、讨论等步骤得到所求的曲线轨迹方程。

例2、已知两定点A 、B ,AB = 3,求使∠PBA = 2∠PAB 成立的动点P 的轨迹方程。

解: 以点A 为坐标原点,射线AB 为x 轴的正半轴,建立直角坐标系如右图: 则B 点坐标为(3, 0),设P 点坐标为(x, y),∠PAB = α , 则∠PBA =2α 3-x y = K PB = tg(π-2α) = - tg2α=αα212tg tg -- = 2)(1)(2xy x y -- = 222y x xy -- ∴y = 0 (0<x<3) 或31-x = 222y x x --, 即y = 0 (0<x<3) 或(x -1)2-32y = 1 (x ≥2)。

例谈动点的轨迹方程的四种求法

例谈动点的轨迹方程的四种求法

思路探寻求动点的轨迹方程问题经常出现在解析几何试题中,这类问题侧重于考查同学们的推理、分析以及运算能力.求解这类问题的主要方法有定义法、参数法、相关点法和交轨法.下面结合实例,谈一谈这四种方法的特点以及应用技巧.一、定义法定义法是指运用圆锥曲线的定义解题.若发现动点的轨迹形如椭圆、圆、双曲线、抛物线或其中的一部分曲线,就可以根据椭圆、圆、双曲线、抛物线的定义,确定定点、焦点、焦点与动点之间的关系,求得椭圆、圆、双曲线、抛物线方程中的各个参数,便可以快速确定曲线的轨迹方程.例1.如图1所示,已知圆C1:x2+(y+4)2=25和圆C2:x2+(y-4)2=1,某动圆C分别与圆C1和圆C2外切,求动圆圆心C的轨迹方程.图1解:由题意知两圆的圆心为C1(0,-4),C2(0,4),半径为r1=5,r2=1,设动圆C的半径为r,因为圆C分别与圆C1和圆C2外切,所以||CC1=r+5,||CC2=r+1,所以||CC1-||CC2=4<8,即点C到两定点C1、C2的距离之差为常数4,所以动圆圆心C的轨迹是以C1、C2为焦点的双曲线的上支,可得2a=4,2c=||C1C2=8,所以b2=c2-a2=12.所以动圆圆心C的轨迹方程是y24-x212=1(y≥2).结合图形分析动圆C与圆C1、圆C2的位置关系,即可发现||CC1=r+5,||CC2=r+1,即可得出||CC1-||CC2=4<8,由此可联想到双曲线的定义,即平面内到两定点的距离之差为定值的点的轨迹,确定动点的轨迹,求得a、b、c值,即可求得动点的轨迹方程.二、参数法参数法是解答数学问题的重要方法.若动点受某些变量的影响,而我们又无法确定这些变量的取值,则需运用参数法,即用参数表示出变量,设出直线的斜率、点的坐标、曲线的方程等,然后将其代入题设中,建立关系式,通过恒等变换消去参数,即可求得动点的轨迹方程.例2.已知抛物线y2=4px(p>0)的顶点为O,A,B是抛物线上的两个动点,且OA⊥OB,OM⊥AB于点M,求点M的轨迹方程.解:设M(x,y),直线AB的方程为y=kx+b,因为OA⊥OB,所以k=-xy,由ìíîy2=4px,y=kx+b,得k2x2+(2kb-4p)x+b2=0,所以x1x2=-b2k2,y1y2=-4pb k,因为OA⊥OB,所以y1y2=-x1x2,所以-4pbk=-b2k2,即b=-4kp,所以直线AB的方程为y=kx+b=k(x-4p),将k=-xy代入,得x2+y2-4px=0(x≠0),即所求点M的轨迹方程为x2+y2-4px=0(x≠0).解答本题主要运用了参数法,即先引入参数x、y,49k 、b 、x 1、x 2、y 1、y 2,设出动点M 的坐标、直线AB 的方程以及A 、B 两点的坐标;然后将直线与抛物线的方程联立,根据一元二次方程的根与系数的关系建立关系式;最后通过恒等变换消去参数,得到关于x 、y 的方程,即为动点的轨迹方程.三、相关点法若两个动点之间存在某种特定的关系,则可以采用相关点法求解.先分别设出两个动点的坐标,并根据二者之间的关系,用所求动点的坐标表示另一个动点的坐标;然后根据另一个动点的几何关系,建立关于所求动点坐标的关系式,从而求得动点的轨迹方程.运用相关点法解题,要注意寻找两个动点之间的联系,并确定另一个动点所满足的几何关系.例3.如图2所示,在圆x 2+y 2=4上任意选取一点P ,过点P 作x 轴的垂线段PD ,D 为垂足,求线段PD中点M 的轨迹方程.图2解:设点M (x ,y ),P (x 0,y 0),因为M 为线段PD 的中点,所以ìíîïïx =x 0,y =y 02,得{x 0=x ,y 0=2y ,又因为点P (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=4上,所以x 02+y 02=4,将{x 0=x ,y 0=2y ,代入上述方程中,得x 24+y 2=1,所以点M 的轨迹为一个椭圆,其方程为x 24+y 2=1.本题中P 、M 均为动点,且点M 随着点P 的运动而变化,需采用相关点法求解,先分别设出P 、M 两点的坐标;然后用M 点的坐标表示P 的坐标;再将其代入点P 的轨迹方程,即可确定点M 的轨迹及其方程.四、交轨法当问题中所求的动点为两条动曲线的交点时,往往需采用交轨法,即将两条动曲线的方程联立,消去其中的参数,得到的关于x 、y 的方程即为所求的动点的轨迹方程.例4.如图3所示,已知双曲线C :y 24-x 23=1与y轴交于点A 1(0,-2)与点A 2(0,2),直线l :y =m 与双曲线交于点P ,Q ,直线A 1P 与直线A 2Q 相交于点M ,试求点M 的轨迹方程.图3解:设P (x 1,m ),Q (-x 1,m ),M (x ,y ),因为点P 在双曲线上,所以m 24-x 123=1.当x 1≠0时,直线PA 1的方程为y +2=m +2x 1x ,直线QA 2的方程为y -2=2-m x 1x,可得y 2-4=4-m 2x 12x 2,所以x 12=3m 2-124,将其代入y 2-4=4-m 2x 12x 2,得y 2-4=-43x 2,化简整理得y 24+x 23=1.当x 1=0时,点M 的坐标满足方程y 24+x 23=1.综上所述,点M 的轨迹方程为y 24+x 23=1.仔细分析题意可知,M 为直线A 1P 与直线A 2Q 的交点,且点A 1、A 2、P 、Q 都满足双曲线的方程,于是采用交轨法,求得两动直线A 1P 与A 2Q 的方程,再将两方程联立,消去参数,即可求出交点M 的轨迹方程.总之,求动点的轨迹方程,关键是要根据题目中的几何条件,寻找动点的横坐标与纵坐标之间的关系,建立关于动点的横坐标与纵坐标的方程.求动点的轨迹方程的方法很多,同学们需熟练掌握一些常用方法的特点、适用情形、解题思路,才能将其灵活地应用于解题中.(作者单位:江苏省南通市海门实验学校)思路探寻50。

求轨迹方程的方法

求轨迹方程的方法
方法1:定义法(也称待定系数法)
如果动点的轨迹满足已知曲线的定义,可 先设定方程,再确定其中的基本量。
方法2:直接法(也称直译法)
如果动点满足的几何条件本身就是一些 几何量的等量关系,或这些几何条件简 单明了易于表达,我们只需把这种关系 “翻译”成含x,y的等式就得到曲线的轨 迹方程。
方法3:相关点法(也称代入法)
方法5:交轨法(参数法的一种特例)
在求动点轨迹时,有时会出现求两动曲线 交点的轨迹问题,这类问题常常通过解方 程组得出含参数的交点坐标,再消去参数 求出所求轨迹的方程,该法经常与参数法 并用。
有些问题中,其动点满足的条件不便用 等式列出,但动点随着另一动点(称之 为相关点)运动的.如果相关点所满足的 条件是明显的,这时我们可以用动点坐 标表示相关点坐标,根据相关点所满足 的方程即可求得动点的轨迹方程。
方法4:参பைடு நூலகம்法(也称中间量法)
当动点坐标x,y之间的直接关系难以找到 时,往往先寻找x,y与某一参变量(即中 间量)的关系,再消去该参变量得到动点 轨迹的普通方程,参变量的选取要注意它 的取值范围对坐标取值范围的影响。

轨迹方程的 几种求法整理(例题+答案)

轨迹方程的 几种求法整理(例题+答案)

轨迹方程的六种求法整理求轨迹方程是高考中常见的一类问题.本文对曲线方程轨迹的求法做一归纳,供同学们参考.求轨迹方程的一般方法:1. 直译法:如果动点P 的运动规律是否合乎我们熟知的某些曲线的定义难以判断,但点P 满足的等量关系易于建立,则可以先表示出点P 所满足的几何上的等量关系,再用点P 的坐标(x ,y )表示该等量关系式,即可得到轨迹方程。

2. 定义法:如果动点P 的运动规律合乎我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线)的定义,则可先设出轨迹方程,再根据已知条件,待定方程中的常数,即可得到轨迹方程3. 参数法:如果采用直译法求轨迹方程难以奏效,则可寻求引发动点P 运动的某个几何量t ,以此量作为参变数,分别建立P 点坐标x ,y 与该参数t 的函数关系x =f (t ), y =g (t ),进而通过消参化为轨迹的普通方程F (x ,y )=0。

4. 代入法(相关点法):如果动点P 的运动是由另外某一点P'的运动引发的,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出P (x ,y ),用(x ,y )表示出相关点P'的坐标,然后把P'的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点P 的轨迹方程。

5. 交轨法:在求动点轨迹时,有时会出现要求两动曲线交点的轨迹问题,这种问题通常通过解方程组得出交点(含参数)的坐标,再消去参数求得所求的轨迹方程(若能直接消去两方程的参数,也可直接消去参数得到轨迹方程),该法经常与参数法并用。

6. 待定系数法:已知曲线是圆,椭圆,抛物线,双曲线等 一、直接法把题目中的等量关系直接转化为关于x,y,的方程基本步骤是:建系。

设点。

列式。

化简。

说明等,圆锥曲线标准方程的推导。

1. 已知点(20)(30)A B -,,,,动点()P x y ,满足2PAPB x =·,求点P 的轨迹。

26y x =+, 2. 2.已知点B (-1,0),C (1,0),P 是平面上一动点,且满足.||||CB PB BC PC ⋅=⋅ (1)求点P 的轨迹C 对应的方程;(2)已知点A (m,2)在曲线C 上,过点A 作曲线C 的两条弦AD 和AE ,且AD ⊥AE ,判断:直线DE 是否过定点?试证明你的结论.(3)已知点A (m,2)在曲线C 上,过点A 作曲线C 的两条弦AD ,AE ,且AD ,AE 的斜率k 1、k 2满足k 1·k 2=2.求证:直线DE 过定点,并求出这个定点.解:(1)设.4,1)1(||||),(222x y x y x CB PB BC PC y x P =+=+-⋅=⋅化简得得代入二、定义法利用所学过的圆的定义、椭圆的定义、双曲线的定义、抛物线的定义直接写出所求的动点的轨迹方程,这种方法叫做定义法.这种方法要求题设中有定点与定直线及两定点距离之和或差为定值的条件,或利用平面几何知识分析得出这些条件.1、 若动圆与圆4)2(22=++y x 外切且与直线x =2相切,则动圆圆心的轨迹方程是解:如图,设动圆圆心为M ,由题意,动点M 到定圆圆心(-2,0)的距离等于它到定直线x =4的距离,故所求轨迹是以(-2,0)为焦点,直线x =4为准线的抛物线,并且p =6,顶点是(1,0),开口向左,所以方程是)1(122--=x y .选(B ).2、一动圆与两圆122=+y x 和012822=+-+x y x 都外切,则动圆圆心轨迹为解:如图,设动圆圆心为M ,半径为r ,则有.1,2,1=-+=+=MO MC r MC r MO 动点M 到两定点的距离之差为1,由双曲线定义知,其轨迹是以O 、C 为焦点的双曲线的左支3、在ABC △中,24BC AC AB =,,上的两条中线长度之和为39,求ABC △的重心的轨迹方程.解:以线段BC 所在直线为x 轴,线段BC 的中垂线为y 轴建立直角坐标系,如图1,M为重心,则有239263BM CM +=⨯=.M ∴点的轨迹是以B C ,为焦点的椭圆,其中1213c a ==,.225b a c =-=∴.∴所求ABC △的重心的轨迹方程为221(0)16925x y y +=≠.注意:求轨迹方程时要注意轨迹的纯粹性与完备性.4、设Q 是圆x 2+y 2=4上动点另点A (3。

求动点轨迹方程最简捷的四种方法

求动点轨迹方程最简捷的四种方法

2023年4月上半月㊀学法指导㊀㊀㊀㊀求动点轨迹方程最简捷的四种方法◉安徽省全椒县城东中学㊀殷宏林㊀㊀摘要:求符合某种条件的动点轨迹方程,实际上就是利用已知的点的坐标之间的运动规律去寻找变量间的关系.求轨迹方程的常规思路,就是想方设法地把题目中的几何问题转化为代数方程问题来解决.关键词:参数法;复数法;交轨法;相关点法㊀㊀求动点的轨迹方程既是高中数学教学大纲要求掌握的主要内容,也是近年来高考考查的高频考点[1].这类题型由于涉及到的知识点多,综合性较强,考查的范围广,分值较高,因此学习和掌握求轨迹方程的方法与技巧,已成为考生在高考中夺取高分的必要条件.轨迹是指点的集合,而方程是实数对的集合.二者看似毫不相干,实则它们之间是可以沟通转化的,求轨迹方程运用的就是这种转化思想.由于动点运动规律所给出的条件不同,因此求动点轨迹方程的方法也就不同[2],但其中最简捷㊁最实用的有以下四种.1参数法当所求动点满足的几何条件不易得出,也看不出明显的相关性时,如果经过仔细观察,发现这个动点的运动常常会受到某个变量(时间㊁角度㊁斜率㊁比值等)的制约,那么我们就可以用这个变量作参数,建立轨迹的参数方程,这就是参数法.图1例1㊀动直线l 与单位圆交于不同的两点A ,B ,当l 总保持平行于直线y =2x 的条件下移动时,求弦A B 中点轨迹的方程.解:由l 平行于直线y =2x ,可设l 的方程为y =2x +b (b 为参数),将其代入单位圆的方程x 2+y 2=1中,整理得5x 2+4b x +b 2-1=0.如图1,因为l 与单位圆有两个交点,所以Δ=16b 2-20b 2+20=20-4b 2>0,则-5<b <5.设弦A B 的中点为P (x ,y ),根据韦达定理可知x =x 1+x 22=-25b ,代入l 的方程中,得y =b5.所以中点P 的轨迹方程为x =-25b ,y =b 5,ìîíïïïï其中-5<b <5.消去参数b ,得x +2y =0(-255<x <255),此即为弦A B 中点轨迹的普通方程,其轨迹为单位圆中的一条线段.思路与方法:从本题的解题思路可以看出以下几点.①利用几何直观即可判断出动点轨迹为过原点且垂直于y =2x 的含于单位圆中的线段;②当动点位置随着直线的平行移动而变化时,常选择截距作为参数较方便;③在求轨迹方程时,只要参数选择得当,常能使问题获得更简捷的解法.2复数法有些问题可以由复数的几何意义将动点和已知点表示成复数式,然后经过复数运算转化为动点的轨迹,这就是复数法.当涉及有向线段绕定点旋转,长度伸缩变化,或可用复数模的形式给出坐标间关系等问题时,运用复数法求解最简捷.图2例2㊀如图2,以抛物线y 2=4x 的焦半径F B 为对角线作正方形F A B C (顶点按逆时针方向顺序排列).求顶点C 的轨迹方程.解:因为抛物线y 2=4x 中焦参数p =2,所以焦点坐标为F (1,0).设动点C (x ,y ),其相关点B (x ᶄ,yᶄ).把x 轴看作实轴,y 轴为虚轴,则在复平面上,有z C =x +y i ,z B =x ᶄ+y ᶄi ,z F =1,所以z F Cң=(x -1)+y i ,z F Bң=(x ᶄ-1)+y ᶄi .由øB F C =π4,F B =2F C ,得z F B ң=z F C ңˑ2c o s (-π4)+i s i n (-π4)éëêêùûúú,即(x ᶄ-1)+y ᶄi=[(x -1)+y i ] 2(22-22i )=[(x -1)+y ]+[y -(x -1)]i .所以x ᶄ-1=x -1+y ,y ᶄ=y -x +1,{即x ᶄ=x +y ,yᶄ=y -x +1.{因为点B 在y 2=4x 上,所以(yᶄ)2=4x ᶄ.故(y -x +1)2=4(x +y ).整理即得动点C 的轨迹方程为14Copyright ©博看网. All Rights Reserved.学法指导2023年4月上半月㊀㊀㊀x 2+y 2-2x y -6x -2y =0.思路与方法:本题通过建立复平面,利用复数加法和乘法的几何意义,求出动点对应的复数表达式,然后通过比较实部㊁虚部求得动点的轨迹方程.3交轨法在求动点轨迹时,有时会遇到求两动曲线交点的轨迹问题.这类问题可以通过解方程组求出含参数的交点坐标,再消去参数得出所求轨迹的方程,这就是交轨法.图3例3㊀在直角坐标系中,矩形O A B C 的边O A =a ,O C =b ,点D 在A O 的延长线上,D O =a ,设M ,N 分别是O C ,B C 上的动点,使O M ʒM C =B N ʒN C ʂ0,求直线DM 和A N 的交点P 的轨迹方程.解:如图3,建立平面直角坐标系,则各点的坐标分别为A (a ,0),C (0,b ),D (-a ,0),B (a ,b ),设P (x ,y ).设O M ʒM C =B N ʒN C =λ(ʂ0).由定比分点公式,得M (0,λb 1+λ),N (a1+λ,b ).根据两点式,可得直线DM ,A N 的方程分别为㊀㊀㊀㊀y =λba (1+λ)(x +a ),①㊀㊀㊀㊀y =-b (1+λ)λa(x -a ).②①ˑ②,得y 2=-b 2a 2(x 2-a2),即x 2a 2+y 2b2=1(0<x <a ,0<y <b ).故点P 的轨迹方程为x 2a 2+y 2b2=1其中0<x <a ,0<b <y .思路与方法:本题中由于动点P 为动直线DM ,A N 的交点,两动直线均有一定点(D ,A )一动点(M ,N ),而两动点又满足O M ʒM C =B N ʒN C 这一比值条件,所以设此比值为参数较为方便.从本题的求解过程我们发现,运用交轨法求解时,可以不用求交点的坐标,只要能消掉参数,得出点P 的坐标间的关系即可.这也充分展示了运用交轨法求轨迹方程的便捷性与实用性.4相关点法在求动点轨迹方程的过程中,有时动点满足的条件不方便用等式列出,但动点是随着另外相关点而运动的.如果相关点所满足的条件能够看出,或可分析出,这时就可以用动点的坐标来表示相关点的坐标,根据相关点所满足的方程就能够求得动点的轨迹方程,这就是相关点法.图4例4㊀已知定点O (0,0)和A (6,0),M 为O A 的中点,以O A为一边作菱形O A B C ,M B 与A C 交于点P ,当菱形变动时,求点P 的轨迹方程.解:如图4,设动点P (x ,y ),其相关点B (x ᶄ,yᶄ).由A (6,0),得M (3,0).易知M P P B =12.所以由x =3+12x ᶄ1+12,y =0+12y ᶄ1+12,ìîíïïïïïïïïïï得x ᶄ=3x -6,y ᶄ=3y .{由A B =O A =6,可得(x ᶄ-6)2+(yᶄ-0)2=6.即(3x -6-6)2+(3y -0)2=6.整理,得(x -4)2+y 2=4.因为点P 不可能在x 轴上,所以点P 的轨迹方程为(x -4)2+y 2=4(y ʂ0).思路与方法:本题分析已知点与动点间的关系时,找出相关点是关键的一步.在图4中,若连接O B ,则可知P 为әA B O 的重心,所以选B 为相关点更方便;当然也可由A C 平分øO A B ,推知|B P ||PM |=2.事实上,求已知曲线关于某定点(或定直线)的中心对称(或轴对称)的曲线方程时,通常选择相关点法较简捷[3].5结论从上述典型实例可以看出,求动点轨迹方程的方法虽然很多,但上述四种方法最简捷,也非常实用,值得学生借鉴.当然,在求轨迹方程的过程中,要注意以上方法的灵活运用.对同一问题,若几种方法都可解决时,应择优选用;对较复杂的问题,有时需将两种或两种以上的方法结合起来使用.参考文献:[1]钟载硕.求动点轨迹方程八法[J ].理科考试研究:高中版,2004(3):10G14.[2]张黎青.求动点轨迹方程的常用方法介绍[J ].新高考(高二语数外),2010(2):33G35.[3]陆钧.浅谈求动点轨迹方程[J ].理科考试研究:高中版,2006(11):12G13.Z 24Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。

求轨迹方程的常用方法(经典)

求轨迹方程的常用方法(经典)

求轨迹方程的常用方法(一)求轨迹方程的一般方法:1. 待定系数法:如果动点P 的运动规律合乎我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线)的定义,则可先设出轨迹方程,再根据已知条件,待定方程中的常数,即可得到轨迹方程,也有人将此方法称为定义法。

2. 直译法:如果动点P 的运动规律是否合乎我们熟知的某些曲线的定义难以判断,但点P 满足的等量关系易于建立,则可以先表示出点P 所满足的几何上的等量关系,再用点P 的坐标(x ,y )表示该等量关系式,即可得到轨迹方程。

3. 参数法:如果采用直译法求轨迹方程难以奏效,则可寻求引发动点P 运动的某个几何量t ,以此量作为参变数,分别建立P 点坐标x ,y 与该参数t 的函数关系x =f (t ),y =g (t ),进而通过消参化为轨迹的普通方程F (x ,y )=0。

4. 代入法(相关点法):如果动点P 的运动是由另外某一点P'的运动引发的,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出P (x ,y ),用(x ,y )表示出相关点P'的坐标,然后把P'的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点P 的轨迹方程。

5.几何法:若所求的轨迹满足某些几何性质(如线段的垂直平分线,角平分线的性质等),可以用几何法,列出几何式,再代入点的坐标较简单。

6:交轨法:在求动点轨迹时,有时会出现要求两动曲线交点的轨迹问题,这灯问题通常通过解方程组得出交点(含参数)的坐标,再消去参数求得所求的轨迹方程(若能直接消去两方程的参数,也可直接消去参数得到轨迹方程),该法经常与参数法并用。

(二)求轨迹方程的注意事项:1. 求轨迹方程的关键是在纷繁复杂的运动变化中,发现动点P 的运动规律,即P 点满足的等量关系,因此要学会动中求静,变中求不变。

)()()(0)(.2为参数又可用参数方程表示程轨迹方程既可用普通方t t g y t f x ,y x ,F ⎩⎨⎧=== 来表示,若要判断轨迹方程表示何种曲线,则往往需将参数方程化为普通方程。

《求动点轨迹方程的五种方法》

《求动点轨迹方程的五种方法》

求动点轨迹方程的五种方法一、直接法按求动点轨迹方程的一般步骤求,其过程是建系设点,列出几何等式,坐标代换,化简整理,主要用于动点具有的几何条件比较明显时.例1 已知直角坐标平面上点Q (2,0)和圆C :122=+y x ,动点M 到圆C 的切线长与MQ 的比等于常数()0>λλ(如图),求动点M 的轨迹方程,说明它表示什么曲线.解:设M (x ,y ),直线MN 切圆C 于N ,则有 λ=MQ MN,即 λ=-MQONMO 22, λ=+--+2222)2(1y x y x .整理得0)41(4)1()1(222222=++--+-λλλλx y x ,这就是动点M 的轨迹方程.若1=λ,方程化为45=x ,它表示过点)0,45(和x 轴垂直的一条直线; 若λ≠1,方程化为2222222)1(3112-+=+-λλλλy x )-(,它表示以)0,12(22-λλ为圆心,13122-+λλ为半径的圆.二、代入法若动点M (x ,y )依赖已知曲线上的动点N 而运动,则可将转化后的动点N 的坐标入已知曲线的方程或满足的几何条件,从而求得动点M 的轨迹方程,此法称为代入法,一般用于两个或两个以上动点的情况.例2 已知抛物线12+=x y ,定点A (3,1),B 为抛物线上任意一点,点P在线段AB 上,且有BP :P A =1:2,当点B 在抛物线上变动时,求点P 的轨迹方程,并指出这个轨迹为哪种曲线.解:设),(),,(11y x B y x P ,由题设,P 分线段AB 的比2==PBAP λ, ∴ .2121,212311++=++=y y x x 解得2123,232311-=-=y y x x . 又点B 在抛物线12+=x y 上,其坐标适合抛物线方程,∴ .1)2323()2123(2+-=-x y 整理得点P 的轨迹方程为),31(32)31(2-=-x y 其轨迹为抛物线.三、定义法若动点运动的规律满足某种曲线的定义,则可根据曲线的定义直接写出动点的轨迹方程.此法一般用于求圆锥曲线的方程,在高考中常填空、选择题的形式出现.例3 若动圆与圆4)2(22=++y x 外切且与直线x =2相切,则动圆圆心的轨迹方程是(A )012122=+-x y(B )012122=-+x y(C )082=+x y(D )082=-x y解:如图,设动圆圆心为M ,由题意,动点M 到定圆圆心(-2,0)的距离等于它到定直线x =4的距离,故所求轨迹是以(-2,0)为焦点,直线x =4为准线的抛物线,并且p =6,顶点是(1,0),开口向左,所以方程是)1(122--=x y .选(B ).例4 一动圆与两圆122=+y x 和012822=+-+x y x 都外切,则动圆圆心轨迹为(A )抛物线 (B )圆(C )双曲线的一支 (D )椭圆解:如图,设动圆圆心为M ,半径为r ,则有.1,2,1=-+=+=MO MC r MC r MO 动点M 到两定点的距离之差为1,由双曲线定义知,其轨迹是以O 、C 为焦点的双曲线的左支,选(C ).四、参数法若动点P (x ,y )的坐标x 与y 之间的关系不易直接找到,而动点变化受到另一变量的制约,则可求出x 、y 关于另一变量的参数方程,再化为普通方程.例5 设椭圆中心为原点O ,一个焦点为F (0,1),长轴和短轴的长度之比为t .(A )求椭圆的方程;(2)设经过原点且斜率为t 的直线与椭圆在y 轴右边部分的交点为Q ,点P 在该直线上,且12-=t t OQ OP ,当t 变化时,求点P 的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.解:(1)设所求椭圆方程为).0(12222>>b a b x a y =+ 由题意得⎪⎩⎪⎨⎧==-,,122t ba b a解得 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=.11.122222t b t t a所以椭圆方程为222222)1()1(t y t x t t =-+-.(2)设点),,(),,(11y x Q y x P 解方程组⎩⎨⎧==-+-,,)1()1(1122122122tx y t y t x t t 得 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=.)1(2,)1(212121t t y t x 由12-=t t OQ OP 和1x x OQ OP =得 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==,2,2,2222t y t x t y t x 或 其中t >1.消去t ,得点P 轨迹方程为)22(222>=x y x 和)22(222-<-=x y x . 其轨迹为抛物线y x 222=在直线22=x 右侧的部分和抛物线y x 222-=在直线22-=x 在侧的部分.五、交轨法 一般用于求二动曲线交点的轨迹方程.其过程是选出一个适当的参数,求出二动曲线的方程或动点坐标适合的含参数的等式,再消去参数,即得所求动点轨迹的方程.例6 已知两点)2,0(),2,2(Q P -以及一条直线ι:y =x ,设长为2的线段AB 在直线λ上移动,求直线P A 和QB 交点M 的轨迹方程.解:P A 和QB 的交点M (x ,y )随A 、B 的移动而变化,故可设)1,1(),,(++t t B t t A ,则P A :),2)(2(222-≠++-=-t x t t y QB :).1(112-≠+-=-t x t t y 消去t ,得.082222=+-+-y x y x当t =-2,或t =-1时,P A 与QB 的交点坐标也满足上式,所以点M 的轨迹方程是.0822222=+--+-y x x y x以上是求动点轨迹方程的主要方法,也是常用方法,如果动点的运动和角度有明显的关系,还可考虑用复数法或极坐标法求轨迹方程.但无论用何方法,都要注意所求轨迹方程中变量的取值范围.。

求点的轨迹方程的六种常见方法

求点的轨迹方程的六种常见方法
BC CD DA
解:以AB所在直线为x轴,过o垂直AB 直线为y轴,建立如图直角坐标系.
DF
y
C
依题意有A(-2,0),B(2,0),C(2,4a),D(-2,4a)
P
E
设 BE CF DG =k(0≤k≤1),由此有
G
BC CD DA
A
o
Bx
E(2,4ak), F(2-4k,4a), G(-2,4a-4ak) 直线OF的方程为 2ax+(2k-1)y=0……………①
且 BE CF DG .P为GE与OF的交点(如图). BC CD DA
问:是否存在两个定点,使P到这两点的距离的和为定值?若存在, 求出这两点的坐标及此定值;若不存在,请说明理由.
y
DF
C
E P
G设条件,首先求出点P坐标满足的方程,据此再判断是否存在两点,
使得P到两定点距离的和为定值.按题意有A(2, 0),B(2, 0),C(2, 4a),D(, 2, 4a).
整理得
x2 1
(y a)2 a2
1.
2
当a2 1 时,点P的轨迹为圆弧,所以不存在符合题意的两点 2
当a2 1 时,点P的轨迹为椭圆的一部分,点P到该椭圆焦点的距离的和为定长. 2
当a2 1 时,点P到椭圆两个焦点( 1 a2 , a)和( 1 a2 , a)的距离之和为定值 2.
2
2
• 以下举一个例子说明:
1.定义法
【例1】在ΔABC中,已知BC=a,当动点A满足条件sinC-sinB= 1 sinA时, 2
求动点A的轨迹方程.
解:以BC边所在直线为x轴,以线段BC的垂直平分线为y轴建立直角坐标系.
因为sinC-sinB= 1 sinA,由正弦定理得:AB - AC = 1 BC ,

求点的轨迹方程常用方法

求点的轨迹方程常用方法

求点的轨迹方程的常用方法一.直接法.1.设点()()1,0,1,0A B -,直线,AM BM 相交于点,M 且它们的斜率之积为2,求点M 轨迹方程.2.已知动点(),Px y 与定点()4,0F 的距离和它到直线25:4l x =的距离的比是常数45,求点P 轨迹方程.二.定义法3.y 轴及y 轴右侧的点M 到点()1,0F 的距离比它到y 轴的距离大1,求点M 轨迹方程.4. 已知动圆M 过定点()4,0P-,且与圆22:80C x y x +-=相切,求动圆圆心M 的轨迹方程.5.已知椭圆2214x y +=的左、右焦点12,;F F P 是椭圆上一个动点,如果延长1F P 到Q ,使2,PQ PF =那么动点Q 的轨迹方程.6. 已知ABC ∆的顶点()()4,0,4,0,A B -C 为动点,且满足5sin sin sin ,4B A C +=求顶点C 轨迹方程.三.相关点法(代入法)7.已知点()4,0D,在圆224x y +=上任取一点P ,求线段PD 的中点M 的轨迹方程.8.在圆224x y +=上任取一点P ,过点P 做x 轴的垂线段PD ,D 为垂足,当点M 在DP 的延长线上,且3,2DM DP =当点P 在圆上运动时,求点M 的轨迹方程.9.已知椭圆2214x y +=的焦点12,;F F P 是椭圆上一个动点,12F PF ∠的外角平分线,l 点2F 关于直线l 的对称点为Q ,2F Q 交l 于点,R 求动点R 的轨迹方程.四.参数法10.已知动圆222:42640,Mx y bx by b ++-+-=求动圆圆心M 的轨迹方程.11.已知动圆22:6cos 4sin 0,Mx y x y ββ++-=求动圆圆心M 的轨迹方程.高考实战(2013年)1.已知动圆P 与圆()22:11Mx y ++=外切,且与圆()22:19N x y -+=相内切,求动圆圆心P 的轨迹方程.(2014年)2.已知点()2,2P ,圆22:80C x y y +-=,过点P 的动直线l 与圆C 交于,A B ,求线段AB 的中点M 的轨迹方程.(2017年)3.在椭圆22:12x C y +=上任取一点M ,过点M 做x 轴的垂线段MN ,N 为垂足,点P 满足2,NPNM =求点P 的轨迹方程.(2013年)4.在平面直角坐标系xoy 中,已知圆P 在x 轴上,截得线段长为P 在y 轴上,截得线段长为求点P 的轨迹方程.参考答案; 1. ()22102y x y -=≠ 2. 221259x y += 3. 24y x =4. 221412x y -=5. (2216x y ++=6. ()2210259x y y +=≠ 7. ()2221x y -+= 8. ()221049x y y +=≠ 9. ()2240x y y +=≠ 10. ()2044x y x +=-<< 11.22194x y += 1. ()221243x y x +=≠- 2. ()()22132x y -+-= 3. 222x y += 4. 221y x -=。

动点轨迹是圆的总结

动点轨迹是圆的总结

动点轨迹是圆的总结高考数学知识点:动点的轨迹方程动点的轨迹方程:在直角坐标系中,动点所经过的轨迹用一个二元方程f(x,y)=0表示出来。

求动点的轨迹方程的基本方法:直接法、定义法、相关点法、参数法、交轨法等。

1、直接法:如果动点运动的条件就是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,不需要特殊的技巧,易于表述成含x,y的等式,就得到轨迹方程,这种方法称之为直接法;用直接法求动点轨迹一般有建系,设点,列式,化简,*五个步骤,最后的*可以省略,但要注意“挖”与“补”。

求轨迹方程一般只要求出方程即可,求轨迹却不仅要求出方程而且要说明轨迹是什么。

2、定义法:利用所学过的圆的定义、椭圆的定义、双曲线的定义、抛物线的定义直接写出所求的动点的轨迹方程,高考生物,这种方法叫做定义法.这种方法要求题设中有定点与定直线及两定点距离之和或差为定值的条件,或利用平面几何知识分析得出这些条件。

定义法的关键是条件的转化??转化成某一基本轨迹的定义条件;3、相关点法:动点所满足的条件不易表述或求出,但形成轨迹的动点p(x,y)却随另一动点q(x′,y′)的运动而有规律的运动,且动点q的轨迹为给定或容易求得,则可先将x′,y′表示为x,y的式子,再代入q的轨迹方程,然而整理得p的轨迹方程,代入法也称相关点法。

一般地:定比分点问题,对称问题或能转化为这两类的轨迹问题,都可用相关点法。

4、参数法:求轨迹方程有时很难直接找到动点的横坐标、纵坐标之间的关系,则可借助中间变量(参数),使x,y之间建立起联系,然而再从所求式子中消去参数,得出动点的轨迹方程。

用什么变量为参数,要看动点随什么量的变化而变化,常见的参数有:斜率、截距、定比、角、点的坐标等。

要特别注意消参前后保持范围的等价*。

多参问题中,根据方程的观点,引入n个参数,需建立n+1个方程,才能消参(特殊情况下,能整体处理时,方程个数可减少)。

5、交轨法:求两动曲线交点轨迹时,可由方程直接消去参数,例如求两动直线的交点时常用此法,也可以引入参数来建立这些动曲线的联系,然而消去参数得到轨迹方程。

求动点的轨迹方程常用方法

求动点的轨迹方程常用方法

求动点的轨迹方程常用方法动点的轨迹方程是描述动点运动轨迹的数学表达式。

在物理学和数学中,有几种常用方法来求解动点的轨迹方程。

下面将介绍其中的三种常见方法:欧拉-拉格朗日方程、牛顿定律和分离变量法。

一、欧拉-拉格朗日方程欧拉-拉格朗日方程是描述一般运动的最基本方式之一、它可以用来求解多自由度系统的运动方程,从而推导出动点的轨迹方程。

其步骤如下:1.确定系统的广义坐标和广义速度。

广义坐标是用来描述系统状态的独立变量,广义速度是广义坐标对时间的导数。

2.编写拉格朗日函数。

拉格朗日函数是系统动能和势能的差值,可以表示为L=T-V,其中T是系统的动能,V是系统的势能。

3.根据拉格朗日函数,得出欧拉-拉格朗日方程。

欧拉-拉格朗日方程可以用拉格朗日函数对广义坐标求导的形式表示。

4.解方程得到广义坐标的函数形式,即为动点的轨迹方程。

二、牛顿定律牛顿定律是经典力学中最为基础的定律之一、使用牛顿定律可以求解物体的运动轨迹。

其步骤如下:1.描述物体所受的外力。

外力是物体运动的原因,可以是引力、摩擦力等。

2.应用牛顿第二定律,F=m*a。

其中F是物体所受合力,m是物体的质量,a是物体的加速度。

应用力的平衡条件和牛顿第二定律可以得到物体的运动方程。

3.解运动方程得到物体的位置关于时间的函数形式,即为动点的轨迹方程。

三、分离变量法分离变量法是微分方程的一种常见解法,可以用来求解一类特殊的微分方程,即可分离变量的微分方程。

其步骤如下:1.根据动点的运动特征,列出微分方程。

微分方程应符合动点的运动规律。

2.将微分方程化为可分离变量的形式。

对微分方程进行代数运算,将未知函数和变量分离。

3.对方程两边进行积分,得到物体位置关于时间的函数形式,即为动点的轨迹方程。

这三种方法是求解动点轨迹方程的常用方法。

根据具体情况选择适合的方法可以更高效地求解出动点的轨迹方程。

高考数学知识点:动点的轨迹方程

高考数学知识点:动点的轨迹方程

高考数学知识点:动点的轨迹方程高考数学知识点:动点的轨迹方程动点的轨迹方程:在直角坐标系中,动点所通过的轨迹用一个二元方程f(x,y)=0表示出来。

求动点的轨迹方程的差不多方法:直截了当法、定义法、相关点法、参数法、交轨法等。

1、直截了当法:假如动点运动的条件确实是一些几何量的等量关系,这些条件简单明确,不需要专门的技巧,易于表述成含x,y的等式,就得到轨迹方程,这种方法称之为直截了当法;用直截了当法求动点轨迹一样有建系,设点,列式,化简,证明五个步骤,最后的证明能够省略,但要注意“挖”与“补”。

求轨迹方程一样只要求出方程即可,求轨迹却不仅要求出方程而且要说明轨迹是什么。

2、定义法:利用所学过的圆的定义、椭圆的定义、双曲线的定义、抛物线的定义直截了当写出所求的动点的轨迹方程,高考生物,这种方法叫做定义法.这种方法要求题设中有定点与定直线及两定点距离之和或差为定值的条件,或利用平面几何知识分析得出这些条件。

定义法的关键是条件的转化??转化成某一差不多轨迹的定义条件;3、相关点法:动点所满足的条件不易表述或求出,但形成轨迹的动点P(x,y)却随另一动点Q(x′,y′)的运动而有规律的运动,且动点Q的轨迹为给定或容易求得,则可先将x′,y′表示为x,y的式子,再代入Q的轨迹方程,然而整理得P的轨迹方程,代入法也称相关点法。

一样地:定比分点问题,对称问题或能转化为这两类的轨迹问题,都可用相关点法。

4、参数法:求轨迹方程有时专门难直截了当找到动点的横坐标、纵坐标之间的关系,则可借助中间变量(参数),使x,y之间建立起联系,然而再从所求式子中消去参数,得出动点的轨迹方程。

用什么变量为参数,要看动点随什么量的变化而变化,常见的参数有:斜率、截距、定比、角、点的坐标等。

要专门注意消参前后保持范畴的等价性。

多参问题中,依照方程的观点,引入n个参数,需建立n+1个方程,才能消参(专门情形下,能整体处理时,方程个数可减少)。

求动点轨迹方程的几种方法

求动点轨迹方程的几种方法

求动点轨迹方程的几种方法由运动轨迹求解方程是解析几何中的一个重要问题。

一、直接法通过给定固定点满足的几何条件列出方程,然后将坐标代入并,化简得到期望的轨迹方程。

这种方法称为直接法。

例1、已知动点P到定点F(1,0)和直线x=3的距离之和等于4,求点P的轨迹方程。

解析:设点P的坐标为(x,y),则由题意可得。

(1)当x≤3时,方程变为,化简得。

(2)当x>3时,方程变为,化简得。

故所求的点P的轨迹方程是或。

二、定义法通过对给定动点所满足的几何条件进行简化变形,可以看出动点满足二次曲线的定义,进而得到轨迹方程。

这种方法叫做定义法。

例2、已知圆的圆心为M1,圆的圆心为M2,一动圆与这两个圆外切,求动圆圆心P的轨迹方程。

解析:设动圆的半径为R,由两圆外切的条件可得:,。

∴动圆圆心P的轨迹是以M1、M2为焦点的双曲线的右支,c=4,a=2,b2=12。

故所求轨迹方程为。

三、待定系数法从题意可以知道曲线的类型,将方程设为曲线方程的一般形式,利用题意给出的条件得到所需的待定系数,进而得到轨迹方程。

这种方法称为待定系数法。

例3、已知双曲线中心在原点且一个焦点为F(,0),直线y=x-1与其相交于M、N两点,MN中点的横坐标为,求此双曲线方程。

解析:设双曲线方程为。

将y=x-1代入方程整理得。

你从维耶塔定理得到的。

同时,联立方程被求解。

∴此双曲线的方程为。

四、参数法选取合适的参数,分别用参数表示动点的坐标,得到动点轨迹的参数方程,然后消去参数得到动点轨迹的一般方程。

这种方法称为参数法。

例4、过原点作直线l和抛物线交于A、B两点,求线段AB的中点M的轨迹方程。

解析:由题意分析知直线l的斜率一定存在,设直线l的方程y=kx。

把它代入抛物线方程。

因为直线和抛物线相交,所以△>0,解得。

设A(),B(),M(x,y),由韦达定理得。

由消去k得。

又。

∴点M的轨迹方程为。

例谈求动点轨迹方程的几种方法

例谈求动点轨迹方程的几种方法

例谈求动点轨迹方程的几种方法求动点的轨迹方程问题是高考的热点问题,难度较大,根据近几年全国卷的相关题目的得分情况开看,得分率普遍较低.求动点轨迹方程的关键是要仔细审题,分析已知条件和动点轨迹的特点,然后将动点满足的条件用动点坐标来表示,化简要注意等价变形,并要考虑一些特殊点是否适合方程.求动点的轨迹方程的一般步骤:在平面直角坐标系中,设动点,根据题目条件,得出横坐标x与纵坐标y的关系式,即为动点的轨迹方程.简化来说,核心步骤是建系、设点、列式、代人、化简、检验.一、待定系数法当已知曲线的形状时,利用待定系数法,设出曲线方程,根据已知条件,求出未知数.此类题目一般比较简单.例1.与椭圆共焦点,且过点的双曲线方程为()A. B. C. D.【解析】由题得椭圆的焦点为,所以双曲线的焦点为,设双曲线的方程为,所以,解之得所以双曲线的方程为 .故选:B.【答案】B.二、定义法定义法往往是根据课本中椭圆、双曲线与抛物线的定义,需要利用数形结合思想,挖掘位置关系,研究动点满足的几何特征,从题目的已知条件中提取出相关定义进行求解.例2.动圆M与圆外切,与圆内切,则动圆圆心M的轨迹方程是__________.【来源】安徽省淮南市2019-2020学年高二上学期期末数学(文)试题【解析】设动圆的圆心为:,半径为,动圆与圆外切,与圆内切,所以,,,因此该动圆是以原点为中心,焦点在轴上的椭圆,且,,解得,∴,椭圆的方程为: .【答案】.名师点拨:如果动圆与两个相互内含的定圆的位置关系为一个内切,一个外切,那么动圆圆心的轨迹为椭圆.同样可得:1.如果动圆与两个相离的定圆(圆M、圆N)的位置关系为与某一个外切,某一个内切,那么动圆的圆心的轨迹为双曲线;2.如果动圆与两个相离的定圆(圆M、圆N)的位置关系为与圆M外切,与圆N内切(与圆M内切,与圆N外切),那么动圆的圆心的轨迹为双曲线的一支;3.如果动圆与两个相离的定圆的位置关系为同时外切或内切,那么动圆的圆心的轨迹为双曲线的一支.4.如果动圆与一个定圆和一条直线同时相切(直线与定圆不相切),那么动圆的圆心的轨迹为抛物线;5.如果动圆与一个定圆和一条直线同时相切(直线与定圆相切),那么动圆的圆心的轨迹为抛物线或一条射线.三、直译法根据题意中动点的几何关系,将其转化为动点坐标的关系式,化简后即为动点P的轨迹方程,在将关系式进行变形和化简的过程中,一定要注意是否等价.例3..动点与定点的距离和它到定直线的距离的比是,则动点的轨迹方程是___________.【来源】广东省阳江市第三中学2019-2020学年高二上学期第二次月考试题【解析】设,则,化简得: .【答案】 .名师点拨:已知平面内某动点P到定点F的距离与到定直线l的距离之比为e,当时,动点P的轨迹为椭圆;当时,动点P的轨迹为双曲线;当时,动点P的轨迹为抛物线.此为圆锥曲线的第二定义.例4.已知两点、,直线、相交于点,且这两条直线的斜率之积为,则点的轨迹方程为________.【来源】河南省南阳市第一中学2019-2020学年高二上学期第四次月考数学(理)试题【解析】设点,由直线、的斜率之积为,整理得,即,因此,点的轨迹方程为 .【答案】 .名师点拨:已知平面内某动点P到两定点,的斜率的乘积等于常数,则该动点的轨迹为椭圆;动点P到两定点,的斜率的乘积等于常数,则该动点的轨迹为抛物线.此为圆锥曲线的第三定义.四、相关点法(涉及点差)根据题目中的条件,无法直接列出动点的相关关系式,但是所研究的动点本身不是主动运动,而是受另一动点运动的牵制,即动点是随着另一相关点的运动而运动,一般需要将两个点的坐标都设出来,用动点的坐标表示相关点的坐标,代入相关点所满足的等式,便可得到动点的轨迹方程.例5.已知椭圆的左右焦点为、,点为椭圆上任意一点,过作的外角平分线的垂线,垂足为点,过点作轴的垂线,垂足为,线段的中点为,则点的轨迹方程为___________.【来源】邯郸市大名一中2020-2021学年高二上学期10月月考题【解析】如图,延长交的延长线于,连接.因为为的平分线且,故为等腰三角形且,,所以 .在中,因为,所以,故的轨迹方程为: .令,,则,因为线段的中点为,所以,所以,即 .【答案】 .五、参数法有些题目很难直接找出动点的横、纵坐标,如果中间借助中间参数,如斜率、变角等,可以很容易地使动点的横、纵坐标之间建立联系,消去参数,即得动点的轨迹方程.消参时一定要注意参数的取值范围对方程中的x和y的范围的影响.例6.平面直角坐标系中,已知两点,,若点满足(为原点),其中,且,则点的轨迹是()A.直线 B.椭圆 C.圆 D.双曲线【来源】陕西省渭南市临渭区2019-2020学年高一下学期期末数学试题【解析】设,则,解得:,,,整理得:,点的轨迹是直线.【答案】A.六、交轨法如果动点是两条动曲线的交点,即动点的坐标同时满足两条曲线方程,选出一个适当的参数,求出两条动曲线的方程或动点坐标适合的含参数的等式,再消去参数,即得所求动点轨迹的方程,需注意动点的取值范围.例7.已知过点的直线与相交于点,过点的直线与相交于点,若直线与圆相切,则直线与的交点的轨迹方程为__________.【来源】江苏省南通市如皋中学2020届高三创新班下学期高考冲刺模拟(三)数学试题【解析】设直线AC,BD的斜率分别为,则直线AC,BD的方程分别为:,据此可得:,则:,直线CD的方程为:,整理可得:,直线与圆相切,则:,据此可得:,由于:,两式相乘可得:,即直线与的交点的轨迹方程为 .名师点拨:求轨迹方程,要注意曲线上的点与方程的解是一一对应关系,检验应从两个方面进行:一是方程的化简是否是同解变形,消参的途径灵活多变;二是是否符合实际意义,注意轨迹上特殊点对轨迹的“完备性与纯粹性”的影响.注明:本文系2021年度河南省基础教育教学研究项目《新课标下数学思想方法在高中物理中的应用与研究》(课题编号JCJYB210609028)的研究成果。

求动点轨迹方程的常用方法

求动点轨迹方程的常用方法

参考答案:x2

y2

4(
7 2

x

4)
求动点轨迹方程方法:
1.直接法:是通法,适用性强,但要尽量避免复杂计算.
2.定义法:要准确判断轨迹形状.
3.代入法:要有双动点和已知其一动点轨迹方程.
4.向量法:要能找到垂直或平行的动向量.
5.参数法:已知特殊曲线方程.
相应习题
1.动点P到定点(-1,0)的距离与到点(1,0)距离之差为2,则 P点的轨迹方程是____y_=_0_(_x_≥_1_)___.
弦OA的中点M的轨迹方程.
yA M
O C(1,0)
方法二 定义法(公式法):先判断并证明轨 迹形状,再根据特殊曲线定义写出方程.
由垂径定理可知: CM OA x OMC为直角三角形
直角顶点M的轨迹为以斜边
OC为直径的圆.
圆的圆心为OC的中点(
1 2
,0),
半径
r

1 2
|
OC
|
1 2
2


x0 y0

2x 2y
由于点A在圆C上, 则 (x0 1)2 y02 1
(2x 1)2 (2y)2 1

(x

1 2
)
2

y2

1 4
所求轨迹方程为:(x
-
1 2
)2

y2

1 4
(舍去原点(0,0))
例:已知圆C的方程为: (x -1)2 y2 1,过原点O作任一弦OA,求

x

0 xA 2
y

0 ya 2
1cos 2 sin 2

关于求动点轨迹方程的方法

关于求动点轨迹方程的方法

关于求动点轨迹方程的方法求动点轨迹方程是几何学中的一个重要概念,也是物理学和工程学中的基础知识。

轨迹可以指遵循一定运动规律的物体的路径,它在平面几何中所得出的方程成为轨迹方程。

在这篇文章中,我们将会讨论求动点轨迹方程的几种方法。

方法一:向量法向量法是一种基于向量的方法,它可以帮助我们求出动点的轨迹方程。

向量法基于向量的基本原则:方向和大小。

对于一个动点,我们可以将它的位置表示为(x,y),为了简化计算,我们可以将动点的初始位置设为(0,0),并且我们可以将它的速度表示为一个向量:v = (u,v)其中u表示在x轴方向的速度,v表示在y轴方向的速度。

那么,动点在t秒后的位置可以表示为:(x,y) = tv将v代入公式中得到:x = ut,y = vt因此,动点的轨迹方程为:y = (v/u)x这就是动点的轨迹方程,其中u和v分别代表在x轴和y轴上的速度。

方法二:参数式方程法参数式方程法基于参数方程的原理,它可以将动点的位置表示为变量的函数。

为了得到动点的轨迹方程,我们可以选择一个常量t作为时间变量,并且确定一个运动规律。

我们可以将动点的位置表示为:(x,y) = (f(t),g(t))其中f(t)和g(t)是在t时刻动点在x轴和y轴上的位置函数。

通过选择适当的函数,我们可以确定动点的运动规律并得到它的轨迹方程。

例如,如果我们选择f(t) = sin(t),g(t) = cos(t),可以得到一个美丽的圆形轨迹。

在参数式方程法中,我们可以使用任何函数来表示动点的位置,因此,这种方法非常灵活。

方法三:微积分法微积分法是一个重要的数学工具,它可以用来求取动点的轨迹方程。

微积分法基于对动点位置的导数以及运动规律的理解。

我们可以将动点在直角坐标系上的位置表示为(x,y),由于动点在运动,它的位置会随着时间变化,因此x和y都是关于时间变量t的函数。

我们可以将它们分别表示为:x = f(t), y = g(t)现在我们可以计算位置的导数,得到:dx/dt = f'(t), dy/dt = g'(t)由于动点的速度v可以表示为:v = (dx/dt,dy/dt)因此,我们可以用这个速度来计算动点在任意时刻的运动规律和位置。

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2
Y
2 即: d12 42 d 2 22
所以用直接法
l1 l2
O
设: M ( x, y )
d2 r d1 M
r
X
| x 2y | d1 5
所以
d2
| x 2y | 5
y| 2 | x 2 y| 2 ( |x 2 ) ( ) 12 5 5
化简得
xy
15 2
求动点的轨迹方程常用的四种方法
求动点的轨迹方程常用的四种方法
一、直接法 二、定义法 三、代入法
四、参数法
一、直接法
1、建立适当的直角坐标系,设动点坐标M(x , y)
2、列出命题给出的等量关系(可用集合形式) 3、将上式中的几何量用代数式表示即成方程 4、化简上式方程 5、证明(或排除异点)
常数 ,求点M的轨迹方程,并说明是什么曲线。 分析:
例6
求与圆 x 2 y 2 4 x 0 外切,又与Y轴相切的圆的圆心 的轨迹方程。
分析:已知圆A的圆心(2,0)半径 r1 2 , 设动圆圆心 M ( x, y ) 半径为 r ;当x > 0时就有: y
| MA | r 2 ,点M到y轴的距离 d r
d
M
把y轴向左平移2个单位得直线 x 2
例3 一动椭圆过点 P(1, 2) ,以x轴为准线,离心率为
求椭圆的下顶点的轨迹方程。
分析: 由于该命题给出条件,利用圆锥曲线统一定义 存在等量关系:| PF 源自 d1 21 2

y
d 2
F P M
d
D x
C
设:M ( x, y ) 只需找点F坐标用x , y来表示就行了。 O
c 1 事实上 e a 2
这样就有点M到点A的距离等于点M到 直线 x 2 的距离,这符合抛物线的定 O 义,所以点M的轨迹就是以点A为焦点, x 2 以直线 x 2为准线的抛物线。
A
x
即所求的轨迹方程为: y 2 8x( x 0)
或 y 0( x 0)
三、代入法
当主动点P在某曲线 f ( x, y ) 0 上移动时,与P具备相关 关系的因动点M随其移动而形成曲线,求动点M的轨迹 方程 g ( x, y) 0的方法叫代入法。分析关系如下:
所以,点M的轨迹是以(
a (1 2 ) 1 2
,0)
2 a 为圆心,以 |1 2 |
为半径的圆。
例2 一圆被两直线 x 2 y 0, x 2 y 0 截得的弦长
分别为8和4,求动圆圆心的轨迹方程。
分析: 由于该问题存在
r 2 d12 42
r d 2
2 2 2
例1 已知A、B为两定点,动点M到A与到B的距离比为
Y
1、如图所示建立直角坐标系
2、利用命题所给条件建立等量关系
| MA | | MB |

M ( x, y )
A(a,0)
( x a)2 y 2 ( x a) y
2 2

O
B(a, 0) x
3、把|MA|,|MB|转换代数式
O

x
这个式子说明动点P到定点O , A的距离之差的绝 对值等于2(小于|OA|);所以点P的轨迹是双曲线。
该双曲线的两焦点为O , A(4, 0) ,中心在线段OA的中点 O(2, 0) 此时c = 2 , a = 1,所以 b 3 所以所求的双曲线方程为:
O
2
y
y ( x 2) 1 3
2
O


A
x
例5
2 2 2 2 一动圆与圆 x y 1 外切,而与圆 x y 6 x 8 0 内 切,求动圆圆心的轨迹。
分析:两定圆圆心 O(0, 0), C (3, 0) 半径 r1 r2 1 设动圆圆心M ( x, y ) 半径为r,就有:
| MO | r r1 r 1 | MC | r r2 r 1
y
| MO | | MC | 2
M
这个式子说明了动点M到两定点O,C的距 离之差等于2;这符合双曲线右支的定义。 该双曲线中心 C ( , 0) a 1, c
3 2 3 5 b 2 2
O
C

x
所以点M的轨迹方程是:
3 2 2
4 y2 5 (x ) 1( x ) 5 2
f ( x, y ) 0
其上任一点
g ( x, y) 0
形成轨迹
P( x0 , y0 )
x0 h1 ( x, y)
M ( x, y )
y0 h2 ( x, y)
例7
动点P在圆 x y 1 上移动时,求它与定点 A(3, 0) 的连 线的中点M的轨迹方程。
2 2
解析:设 M ( x, y ),P( x0 , y0 ) 由M为PA中点有:

4、化简并整理这方程
化简并整理得: (1 2 ) x2 (1 2 ) y 2 2a(1 2 ) x (1 2 )a2 0 当
1时,即|MA| = |MB| 时,点M得轨迹方程为x = 0
当 1 时,点M的轨迹方程是:
2 2 a (1 ) 2 x2 y 2 x a 0 2 1
例4
已知圆O方程 x 2 y 2 4 ,定点A(4, 0),求过点 A且和圆O相切的动圆圆心P的轨迹。
| PO | | PA | 2
y P
分析: 动圆P过点A且与圆O外切时有:
动圆P过点A且与圆O内切时有:
| PA | | PO | 2
所以:
P

A
|| PO | | PA || 2
3 x0 x 2
y
P M A
x0 2 x 3 y0 2 y
a 2 4c 2 a 2c | CD | 4c c c 2 2 3 3 ( x 1) ( y 2) 1 2 F ( x, 2 y) 2 2 4 2 9( y 3 ) 2 ( x 1) 1 化简得: 4
二、定义法
1、熟练掌握椭圆、双曲线、抛物线的第一、第 二定义;以及初三时学习的六种基本轨迹定义。 2、分析命题给出的条件符合那种曲线的定义。 3、解题步骤:①定形——利用定义确定曲线类型 ②定位——利用条件确定曲线位置 (此时可确定曲线的待定系数方程) ③定大小——求方程中的待定系数。
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